本发明涉及电动车辆的电池系统领域，具体涉及一种移动储能设备。
背景技术
随着环境问题的日趋严重，保护环境迫在眉睫，电动车辆应运而生，且越来越受到人们的关注。
目前电动车辆的电池系统的成本约占纯电动车辆总成本的百分之四十至百分之六十。为了降低购车用户的一次性购置成本，需要减小用户购买车辆时所配置的电池包能量以降低成本，如满足日常通勤需求即可；当用户偶尔需要长距离出行时可临时租用副电池包。但副电池包通常需安装在车辆上，目前采用双电池包的电动车辆，一般被设计为两个电池包可独立使用，或直接并联使用。不管采用何种使用方式，由于电动车辆可安装电池包的空间有限，导致副电池包的能量一般较小，难以满足长距离行驶要求。
针对现有技术的不足之处，迫切需要一种易携带、可满足不同的续驶里程要求的备用电源以实现电动车辆的远距离行驶的需要。
技术实现要素：
本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种移动储能设备，用于解决现有技术中缺少一种易携带、可满足不同的续驶里程要求的备用电源以解决电动车辆远距离行驶的问题。
本发明提供一种移动储能设备，包括：
拖车装置，拖车装置能够连接到电动车辆的尾部上并能被其拖动；
供电装置，供电装置设置在拖车装置上，并包括备用电源模块、与备用电源模块相连的控制模块及能将控制模块接入到电动车辆的用电系统中的导电组件，当电动车辆的车载电源模块亏电且该电动车辆处于未加速状态时，备用电源模块能够在控制模块及整车控制器的作用下代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。
可选地，移动储能设备还包括设置在拖车装置的尾部上且通过导电组件与电动车辆的汽车尾灯并联的拖车尾灯。
可选地，导电组件包括导线及与导线相连的接线组件，接线组件包括接线插口和/或接线插头。
可选地，拖车装置包括车架、悬架和车轮及设置在车架的前部上且与电动车辆的尾部相连的拖挂机构，其中车轮通过悬架连接在车架的底部。
可选地，拖车装置包括设置在车架的两侧并能与对应的车轮相配合的弧形挡泥板。
可选地，拖挂机构包括与车架的前部连接且向前延伸的本体、沿着垂直于车轮的轴线方向间隔开设在本体上的销钉孔和减材孔，其中减材孔比销钉孔更靠近车架。
本发明提供一种电动车辆及移动储能设备的联合控制方法，其步骤包括：
条件判断步骤，判断电动车辆的车载电源模块的当前状态是否满足切换条件，切换条件包含车载电源模块已亏电；
加速判断步骤，若满足切换条件，则判断电动车辆是否处于加速状态；
及时切换步骤，若电动车辆未处于加速状态，使用移动储能设备中的备用电源模块代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。
可选地，电动车辆及移动储能设备的联合控制方法还包括位于加速判断步骤之后的推迟切换步骤，该推迟切换步骤包括：若电动车辆处在加速状态，则强制、持续降低车载电源模块的输出功率，直到车载电源模块的输出功率为零时，使用移动储能设备的备用电源模块代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。
可选地，电动车辆及移动储能设备的联合控制方法还包括位于条件判断步骤与加速判断步骤之间的切换提示步骤，该切换提示步骤包括：若电动车辆的车载电源已亏电，则开启电动车辆中的提示器的电源切换提示功能，提示器包括灯、电子屏幕或扬声器。
可选地，电动车辆及移动储能设备的联合控制方法还包括位于及时切换步骤和推迟切换步骤之后的成功切换提示步骤，该成功切换提示步骤包括：开启电动车辆中的提示器的成功切换提示功能，提示器包括灯、电子屏幕或扬声器。
本发明提供的移动储能设备，其备用电源的体积、重量不受电动车辆本身的影响，具有设计自由度大、易携带、可满足不同的续驶里程要求的优点；该移动储能设备和电动车辆可实现快速拆卸，且移动储能设备的形状和安装不受车辆类型、车身形式等的影响，便于标准化，通用化；是一种成本低、便利性高、通用性高的移动储能设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了根据本发明实施例的移动储能设备的结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例的移动储能设备的立体图；以及
图3示出了根据本发明实施例的电动车辆及移动储能设备的联合控制方法。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1和图2示出了根据本发明实施例的移动储能设备100的结构示意图。结合图1和图2所示，该移动储能设备100包括：拖车装置1，该拖车装置1能够连接到电动车辆的尾部上并能被其拖动；供电装置2，供电装置2设置在拖车装置1上，并包括备用电源模块21、与备用电源模块21相连的控制模块22(未示出)及能将控制模块22接入到电动车辆的用电系统中的导电组件23，当电动车辆的车载电源模块亏电且该电动车辆处于未加速状态时，备用电源模块21能够在控制模块22及整车控制器的作用下代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。
在本发明的实施例中，拖车装置1还包括车架11、车轮12、悬架13、拖挂机构14以及挡泥板15。车架11是拖车装置1上所有其他部件的承载体，即其他所有部件都安装在车架上；车轮12通过悬架13安装在车架11的底部，悬架13可采用独立悬架、半独立悬架或非独立悬架，而当悬架选用非独立悬架时，该非独立悬架可选用钢板弹簧或纤维弹簧；拖挂机构14设置在车架11的前部上，拖挂机构14包括与车架11的前部连接且向前延伸的本体141、沿着垂直于车轮的轴线方向间隔开设在本体上141的销钉孔142和减材孔143，其中减材孔143比销钉孔142更靠近车架11，其中，该拖动装置1通过销穿过销钉孔142连接到电动车辆，该连接方案应满足国家规定的相应的车辆拖挂要求；挡泥板15设置在车架11的两侧并能与对应的车轮12相配合，优选地，挡泥板15为弧形。
通过拖挂机构14与电动车辆尾部相连的拖车装置1还可包括制动系统(为示出)。拖车装置1的制动系统在满足法律规定的前提下也可以不配备，此时，移动储能设备100可以通过拖动该拖车装置1的电动车辆进行制动。
在本发明的实施例中，供电装置2通过连接组件16可拆卸地连接到拖车装置1的车架11上。为了便于供电装置2的拆卸，连接组件16优选为快速拆装机构或可快速拆装的螺栓。
在本发明的实施例中，备用电源模块21可根据电动车辆耗电量的大小、运行距离的远近等选择电容量大小合适、性价比高的备用电源，例如，如果电动车辆的质量较小，运行距离相对较近时，可选用电容量较小的备用电源，以减小拖车装置1的重量，降低对电动车辆的负载，避免能源浪费；反之，如果电动车辆的质量较大，运行距离相对较远时，则需选用电容量较大的备用电源以满足电动车辆的能量需求。
在本发明的实施例中，导电组件23包括导线231及与导线231相连的接线组件232，接线组件232包括接线插头和/或接线插口。导线231进一步包括高压线束231a和低压线束231b，接线组件232进一步包括高压接插件232a和低压接插件232b。高压线束231a与供电装置2的备用电源模块21相连，并通过备用电源模块21上的高压接插件232a与电动车辆的用电系统相连，进行高压能量的传输；低压线束231b与供电装置2的备用电源模块21相连，并通过备用电源模块21上的低压接插件232b与电动车辆的用电系统相连，进行低压能量的传输。此外，低压线束231a还与拖车装置1上的灯光模块17相连，以对灯光模块17进行电能输送。
在本发明的实施例中，控制模块22与备用电源模块21相连后，还通过导电组件23接入到电动车辆的用电系统中，并与电动车辆的整车控制器一起控制备用电源模块21和车载电源模块的供电过程。当电动车辆的车载电源模块亏电或者损坏时，整车控制器判断该电动车辆是否处于加速状态，若该电动车辆处于加速状态，则整车控制器需继续判断车载电源模块是否可以满足驱动功率需求等待加速完毕。若车载电源模块可以满足驱动功率需求等待加速完毕，则可以等待电动车辆加速完毕后，备用电源模块21在控制模块22及整车控制器的作用下代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电；若车载电源模块不能满足驱动功率需求等待加速完毕，则需强制降驱动功率为零(在强制降低驱动功率需要一个顺滑过程，不能降低车速过快以免电动车辆驾驶员无法反应，发生危险)，然后使用备用电源模块21在控制模块22及整车控制器的作用下代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。若该电动车辆未处于加速状态，则可以直接使用备用电源模块21在控制模块22及整车控制器的作用下代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。
在本发明的实施例中，灯光模块17包括制动灯171(未示出)以及设置在拖车装置1的尾部上且通过导电组件23与电动车辆的汽车尾灯并联的拖车尾灯172，拖车尾灯172通过低压接插件232a与电动车辆的用电系统相连，在电动车辆转弯、刹车时等，拖车尾灯172可以和汽车尾灯一起，对周边车辆、行人等发出灯光提示。
本发明提供的移动储能设备，其备用电源的体积、重量不受电动车辆本身的影响，具有设计自由度大、易携带、可满足不同的续驶里程要求的优点；该移动储能设备和电动车辆可实现快速拆卸，且移动储能设备的形状和安装不受车辆类型、车身形式等的影响，便于标准化，通用化；是一种成本低、便利性高、通用性高的移动储能设备。
图3示出了根据本发明实施例的电动车辆及移动储能设备的联合控制方法，该方法包括步骤：
条件判断步骤s110，判断电动车辆的车载电源模块的当前状态是否满足切换条件。
上述切换条件包括但不限于：车载电源模块已亏电，既无法支持电动车辆正常行驶，甚至无法支持其限功率行驶；或车载电源模块出现严重故障，无法正常对电动车辆的用电系统进行供电。
加速判断步骤s120，若满足切换条件，则判断电动车辆是否处于加速状态。
当电动车辆及移动储能设备满足上述切换条件时，例如车载电源模块在此时已亏电，电动车辆的整车控制器需要判断电动车辆是否处于加速状态。具体地，整车控制器通过电流传感器检测电动车辆的驱动电机内的输入电流的变化，若电流随时间增大，则认定为电动车辆处于加速状态；若电流随时间减小，则认为电动车辆未处于加速状态而处于减速状态；若电流随时间恒定，则认为电动车辆未处于加速状态而处于匀速行驶状态(电流＞0)或停止状态(电流为0)。
及时切换步骤s130，若电动车辆未处于加速状态，使用移动储能设备中的备用电源模块代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。
若电动车辆不处于加速状态，则可以进入电源的切换过程，该过程有许多种实现方式，不同的应用组合，本实施例仅介绍一种简单实用的过程，推荐在停车或车速极低的状态下切换。
首先，电动车辆的整车控制器可以控制车载电源模块进入下电流程，该下电流程包括：先断开车载电源模块的负极直流接触器，再断开车载电源模块的正极直流接触器。其次，备用电源模块21在电动车辆的整车控制器控制模块22的控制下进入上电流程包括：先闭合备用电源模块21的正极直流接触器，再闭合备用电源模块21的负极直流接触器，完成整个上电过程。此外，及时切换步骤除了包含上述下电过程和上电过程之外还包含预充电过程，该预充过流程先于上电过程执行但晚于下电过程执行。其中，所述预充电过程为本领域的常规过程，为节约篇幅起见不再赘述。
在本实施例中，本发明的电动车辆及移动储能设备的联合控制方法还可包括位于条件判断步骤s110与加速判断步骤s120之间的切换提示步骤s111，该切换提示步骤s111包括：若电动车辆的车载电源已亏电，则开启电动车辆中的提示器的电源切换提示功能，提示器包括灯、电子屏幕或扬声器。例如，在满足上述切换条件时，电动车辆的整车控制器发给仪表“电源切换提示”信号，点亮仪表上的“电源切换提示”信号灯，或在仪表显示屏上显示该切换信号或提示语句。一般情况下驾驶员收到该“电源切换提示”信号后不再控制电动车辆加速，但驾驶员也可能不理会该信号，电动车辆会继续处于加速状态。
在本实施例中，该电动车辆及移动储能设备的联合控制方法还可包括推迟切换步骤s130’。该推迟切换步骤s130’包括：若电动车辆处在加速状态，则强制、持续降低车载电源模块的输出功率，直到车载电源模块的输出功率为零时，使用移动储能设备的备用电源模块代替车载电源模块并由其向电动车辆的用电系统供电。需要注意的是：强制降驱动功率需要一个顺滑的过程，不能限制过快以免驾驶员无法反应，发生危险。
在本实施例中，该电动车辆及移动储能设备的联合控制方法还可包括位于及时切换步骤s130和推迟切换步骤s130’之后的成功切换提示步骤s140，该成功切换提示步骤s140包括：开启电动车辆中的提示器的成功切换提示功能，提示器包括灯、电子屏幕或扬声器。例如，在电源切换成功后，整车控制器发给仪表“电源切换成功指示”信号，点亮仪表上的“电源切换成功指示”灯，或在仪表显示屏上显示该切换成功信号或提示语句，至此完成整个切换控制过程。
在本实施例中，该电动车辆及移动储能设备的联合控制方法还可包括不切换步骤s120’中，还包括：若电动车辆及移动储能设备不满足上述切换条件。
在本实施例中，若整车控制器获知下列情况之一时则停止执行加速判断步骤s120以下步骤：备用电源模块21已亏电，无法支持电动车辆正常行驶或限功率行驶；备用电源模块21有故障，可以不满足电动车辆的用电系统的需求；或驾驶员想保留备用电源模块21的电量。
本发明提供的电动车辆及移动储能设备的联合控制方法，通过移动储能设备的控制模块和电动车辆的整车控制器的联合控制，实现了移动储能设备的备用电源模块和电动车辆的车载电源模块之间的切换，简单易行，切换时间短且安全可靠。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。